[發明專利]一種可站底的海上作業平臺

在審

• 申請號: 202211323351.7
• 申請日: 2022-10-26
• 公開（公告）號: CN115476980A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 崔向華;陳桐
• 申請（專利權）人: 北京盼海工程技術有限公司
• 主分類號: B63B35/44
• 分類號: B63B35/44;B63B21/50
• 代理公司: 北京宣言律師事務所 11509
• 代理人: 張紫曄

一種可站底的海上作業平臺，包括具有超大水線面積的用于海上工程浮動作業的作業平臺，作業平臺寬度與長度之比不小于0.5倍，有良好的耐波性能，作業平臺包括可站底裝置、全回轉推進器；可站底裝置包括至少3條站立樁腿、樁腿升降機構、樁腿控制裝置；站立樁腿分散設置在作業平臺的底部，樁腿升降機構與樁腿連接，用于升降樁腿；海上作業時，作業平臺漂浮于海面，樁腿底部剛接有與海底接觸的墊板，墊板為平板結構，站立樁腿與墊板通過斜拉索連接，樁腿控制裝置控制樁腿升降機構。本發明具有甲板面積大、承載能力強、穩定性高、進撤場便捷的能力。可大大提高海上工程作業效率和綜合安全性。

技術領域

本發明屬于海上工程作業設備領域，具體涉及一種可站底的海上作業平臺。

技術背景

海上作業平臺通常采用自升式平臺或坐底式平臺。自升式平臺在漂浮狀態時，樁腿收入船體之上，可以拖航也可以自行航，在工作時，將安裝在浮體上的四條樁腿(早期也有三樁腿的)放下插入海底幾米甚至十幾米，隨后將平臺抬離水面一定高度，這樣就將浮體變成了非浮體的高樁結構，徹底將浪和流對平臺主體的擾動進行了隔離，使平臺具有極高的程定性。但平臺面臨著插樁和拔樁的的因擾。插樁式海上風電基礎平臺的難題和缺點：

涌浪的作用會使作業平臺上下起伏搖擺，現有的方案如插樁式自升作業平臺，將4根平臺樁腿插入海底，并將平臺抬升到海平面以上即“懸空”狀態下作業，能夠抵御涌浪的影響，達到一定程度的穩定。但插拔平臺樁腿過程中，由于平臺樁腿一直承受著作業平臺的自身重力，所以平臺樁腿插入海底很深，拔樁所需要的力就極其巨大，甚至無法將樁腿順利拔出，此時需要將不能拔出的樁腿鋸斷，這種情況插拔樁腿的耗時極長，將拖慢整個風電安裝的進程。

海上工程作業平臺利用3～8米直徑、厚50～100毫米重達500～2000噸或更高的單樁柱插入海面泥中數十米，以支承海上工程作業平臺及大型安裝設備的靜載荷與作業時的動載荷。

此外，為了減小海上涌浪對平臺的沖擊，為躲避此力，用樁腿將平臺稍抬離水面約4～5米，令涌浪從其下方穿過，為了滿足樁腿垂直度的要求，必須穩定作業平臺，其自身多采用長幾十米的大直徑(3～4米)樁腿和端部的巨大樁靴插入泥中(軟質土壤條件下可能需20～30米)以承受其自重，并穩定它在水中的位置。

這種插樁方式，雖能較好的實現穩定的作業，但作業程序復雜嚴格，例如：總重達2萬噸大型工程平臺(包括外載5000噸)，它每只樁腿插到位后，仍需經過加載“預壓”工序以保證它有可靠的地基承載能力。每只單樁預壓載荷常需正常承壓的一倍(8000～10000噸)，為此需先將平臺注水，以增加自重，這種設計平臺需具備很大容積的壓載艙，對大型船舶往往難以實現，此時只能采用對角壓載的方法完成預壓(同時只壓兩只樁)，對主船體結構提出很高要求，導致結構很厚重。而且樁靴必須座落在承載能力為80～100t/m2的硬質土層或者密實的砂層上，才能為船體提供有效支撐，這種優質的地基條件往往需要在海底以下數十米才存在，打樁作業完成后，再拔出被泥砂覆蓋的樁靴。這些工序必須一絲不茍認真進行，否則打樁過程平臺將會出現地基穿刺，導致歪斜甚至傾翻大禍。

現代插樁式海上工程作業平臺插入泥中的樁靴面積至少為100平米，而樁腿直徑為4米左右，兩者截面的面積相差六倍，拔樁時，樁靴上覆蓋的十幾米砂土重量會帶來巨大的下壓力，拔樁時還要克服這些土體與周圍土體相互間的摩擦和粘附載荷，以及樁靴底部上拔時產生的負孔隙水壓形成的吸附力和粘聚力，需巨大拔起力。有時，千方百計仍拔不出，不得已只好割掉，這是令操作者最為痛心，也是這種插樁式平臺的致命缺點。

插通常插樁和拔樁的時間也是非常耗時的，幾乎與風機打樁時間相當。另外，目前海上工程作業需要更大的安裝設備，需要攜帶更多的物資，需要作業平臺大型化，但自升式平臺的結構和原理便再進一步擴大是非常困難的，另外，自升式平在漂浮狀態是一個箱體結構，航行穩定性是難以克服的困難。

坐底式平臺也稱為駁船坐灘即駁船在水深較小處坐灘保持駁船或作業平臺的穩定。但坐底式平臺只能在近海處進行安裝作業并且要求灘地相對平緩。